[發明專利]使用環氧化脂肪酸甘油三酯油作為涂層添加劑的控釋肥

有效

• 申請號: 200680037231.3
• 申請日: 2006-08-09
• 公開（公告）號: CN101282919A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 邢保中;萊斯利·L·卡斯滕斯;尼克·P·溫尼克
• 申請（專利權）人: 阿格里姆公司
• 主分類號: C05G5/00
• 分類號: C05G5/00;C05G3/00;C05G1/00
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所
• 代理人: 傅強國;涂勇

技術領域

一方面，本發明專利涉及一種機械處理耐受力改善的控釋肥(在本說明書中被簡稱為“CRF”)。另一方面，本發明涉及一種生產這種CRF的方法。

背景技術

許多年來，人們一直使用肥料來為生產介質提供養分。

近年來，本技術領域聚焦于可控量地向土壤或其它生產介質釋放植物養分的技術。這樣做一方面是防治生長中的植物被反向奪取養分，另一方面，也防治過度供應養分。過度供應養分會引起植物中毒或因沖淋造成損失。FUE(fertilizer?use?efficiency，肥料利用率)的提高能降低施用養分的速率和頻率。CRF能依據植物的需要為其提供養分。

美國專利5538531[哈德森?等人(Hudson)]和在此引用的現有技術綜述了將控釋特性賦予粒狀植物養分的方法。具體地講，哈德森介紹一種控釋粒狀肥料產品，這種產品將水溶性中心物質包入多層非水溶性的耐磨損的涂層中。至少一層內層涂層是由所引述的異氰酸酯與多元醇反應衍生而來的尿烷反應產物。外層涂層由有機蠟組成，有機蠟的滴落熔點在50℃到120℃之間。哈德森的方法包括將尿烷涂層固化在粒狀植物養分外圍，之后，將有機蠟外層涂敷于固化的尿烷涂層。

美國專利5803946[Petcavich等人(Petcavich)]介紹了一種尿素顆粒植物養分，在其表面包裹著相互貫通的聚合物網絡，聚合物網絡包含縮二脲、尿烷和桐油。Petcavich進一步介紹：無論是在使用聚合物網絡組分之前還是在使用之后，在植物養分中添加蠟是很有益處的。

美國專利6231633[Hirano等人]介紹了一種熱固性樹脂涂層包裹的顆粒肥料，該涂層可以是尿烷和疏水性化合物，后者可以是蠟。

美國專利6663686[Geiger等人(Geiger)]介紹了一種聚氨基甲酸酯包裹的緩釋肥，這里使用到了聚氨基甲酸酯和蠟。具體地講，Geiger介紹了一種方法，其中，蠟用作聚氨基甲酸酯涂層的成分，而非僅僅作為CRF的外殼(即，如Hudson所介紹的那樣)。Geiger通過用較少的涂層材料和較簡單的加工工藝實現了他期望的控釋方案(具體見Geiger的優選實施例1-3)。

一般來說，人們可以通過在CRF的聚合物涂層中加入蠟來控制養分釋放的速率。這樣做可以減少涂層的厚度，從而降低成本。因此，CRF上的涂層通常非常薄，例如，為3-50微米的級別。特別是，從生產到作為肥料使用的過程中CRF受到強烈的處理。例如，人們在生產出CRF之后，還要將其傳輸、打包和運輸。CRF可以運輸多次，例如在一個或多個生產商、經銷商、批發商、零售商、消費者之間傳輸CRF。一旦到達消費者手中，CRF通常被“開包”、放入分配裝置中，最終作為肥料使用。因此，從生產到使用過程中，這些CRF處理過程形成的累積影響將導致那些典型地用于CRF的比較薄的涂層容易受到物理損傷。如果在處理過程中，涂層受到破壞，肥料的緩釋率概況將被顯著改變，導致CRF的不可估計和/或不被期望的養分釋放速率。在許多商業化農業應用中，這是災難性的。

此外，本發明人發現，在某些實例中，涂層強度降低可能與蠟含量的增加相關。更具體地講，在某些特定環境，當含蠟含量達到某種含量水平時，肥料涂層的機械處理耐受力會下降。盡管不希望受到一種特定理論或作用模式的束縛，這種耐受力的降低被認為是蠟和聚合物涂層不增容的結果。

此外，本發明人發現，在某些實例中，涂層剛性的增加可能與涂層強度的增加相關。更具體地說，涂層的強度決定了包覆肥料的機械處理耐受力。一般而言，涂層強度上升會引起涂層剛性的增加。高剛性會導致涂層變脆。在某些情況下，涂層剛性達到特定含量水平，此時即使涂層的強度非常高，但是機械處理耐受力將會下降。盡管不希望受到一種特定理論或作用模式的束縛，這種耐受力的減少被認為是聚合物涂層變脆的結果。

蠟的含量水平、涂層強度和剛性能影響肥料的釋放率概況和其機械處理耐受力。在某些情況下，優選的涂層具有較高的蠟含量和強度，以實現期望的釋放速率概況和/或薄的涂層。這或許會引起肥料機械處理耐受力的下降。

正如Geiger介紹，聚氨基甲酸酯包裹的緩釋肥(其中蠟處于聚氨基甲酸酯涂層中)代表了本技術領域的一個重大進步，但還有發展的空間。具體地講，使用性質及其它方面被改善的控釋肥是有利的，包括改善在各種含蠟量和涂層強度和剛性水平下的機械處理耐受力。有能力生產有預期的綜合以下性質的CRF是有利的：(i)較薄的涂層；(ii)可靠的期望的養分釋放速率概況；以及(iii)對自生產到使用過程中機械處理對涂層所造成的損傷的抵抗力。

發明內容